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1、·154·实验科学与技术2007年10月·大学生实验园地·3红外反射式传感器的自寻迹小车的设计33刘群,郑丹莹,刘鸣(天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072)摘要:介绍了采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,并能在意外偏离引导线的情况下自动回位。以凌阳SPCE061A单片机作为控制核心,PWM方式实现电机调速。该技术可广泛应用于无人生产线,自动巡逻等领域。关键词:寻迹;红外反射式传感器;PWM方式中图分类号:TP242文献标识码:A
2、文章编号:1672-4550(2007)05-0154-03DesignofAuto-searchingCarwithReflectedInfraredSensorsLIUQun,ZHENGDan2ying,LIUMing(CollegeofPrecisionInstrumentandOpto-electronicsEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Adesignofauto-searchingfortrackcarwithr
3、eflectedinfraredsensorisdescribed1Bydetectingthereflectedrayfromthewhitegroundwithablackguidingline,thecarcanmovealongthegivenlineautomatically1Especiallythecarcanmovebacktotheguidinglinewhenturningaside1Theauto-searchingcartakestheSPCE061Asystemascentral-c
4、ontrolandthePWMmethodtomodulatetherotationalspeedofthemotor1Thistechniquecanbewidelyusedinmanyfieldssuchasunmannedproducinglines,auto2maticcruiseandsoon1Keywords:auto-searching;reflectedinfraredsensors;PWM反光性差别较大的两种颜色(如黑白两色)的识别。1引言由于市售红外反射式传感器并没有统一的型机器人自诞生以
5、来,在社会生活各领域的应用号,也没有相关的技术参数,因此相关参数需用试越来越广泛。随着研究的深入,机器视觉已成为机验确定,本文使用的型号为JX-359F044W的红器人领域研究的一大热点。利用CCD传感器进行外反射式光耦,其外形如图所示1。实验测定电路自动导航的机器人已得到初步应用。但CCD传感如图2。经测定,当给红外发射管串接620Ω电器价格较高,体积较大,数据处理复杂,因此在按路面画好的既定路线行走的自寻迹机器人设计中,阻,加+5V直流电压,在距离接受管5cm内放红外反射式传感器以其体积小,价格低,数据处
6、理置白色光屏时,光电二极管电流有明显增大。方便而显得更有优势。本装置即采用该传感器,成功实现了小车的自动行走和意外处理。2传感器选择与参数测定红外反射式传感器由1个红外发射管(发射器)和1个光电二极管(接收器)构成。红外发射管发出的红外光在遇到反光性较强的物体(表面为白色或近白色)后被折回,被光电二极管接收到,引起光电二极管光生电流的增大。将这个变化转为电图1收发管外形压信号,就可以被处理器接受并处理,进而实现对3收稿日期:2007-03-21;修改日期:2007-04-2433作者简介:刘群(1985-),
7、男,本科生,专业方向:光电子科学与技术。第5卷第5期ExperimentScience&Technology·155·“1、0”和“0、1”时,相对应的电机分别正转和反转;当两个input管脚接入信号为“1、1”和“0、0”时,相应电机停转。Enable使能端为高电平时,相应输入端口信号有效;反之,则输入信号无效。在enable端接入方波信号,通过调整方波信号的占空比,可实现对电机转速的控制。图2参数测试电路3传感器电路设计由于所采用的红外反射式传感器属于接近式传感器,其光电二极管光生电流随所受到的反射光的强
8、度而连续变化,因而会引起其两端电压的连续变化。因此,若直接把这个电平信号供给单片机,容易产生误读情况,所以选择图3所示电路。用电位图4电机驱动示意图器产生一个基准电平,当光电二极管的光生电流超5MCU控制与算法实现过某一值时,运放的正向输入端电平高于基准电平,这时运放的输出电平发生跳变,该信号即可被系统控制采用的是凌阳公司的SPCE061A单片机单片机处理。通过对基准电平的调整,还可以调整对小车进行
